Uma gota de óleo de massa
e carga elétrica
tem seu peso equilibrado por um campo elétrico vertical. Qual o módulo do campo elétrico?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício nos dá uma gota de óleo com massa
e carga elétrica
. A questão é descobrir qual é o módulo do campo elétrico necessário para equilibrar o peso dessa gota. Vamos usar conceitos de força gravitacional e força elétrica para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender que o peso da gota de óleo está sendo equilibrado por uma força elétrica. Isso significa que a força gravitacional puxando a gota para baixo é igualada pela força elétrica empurrando-a para cima.
Passo 3
Vamos calcular o peso da gota de óleo. O peso (
) é dado pela fórmula:
Onde:
-
é a massa ( ) -
é a aceleração da gravidade ( )
Então:
Passo 4
Agora, a força elétrica (
) que equilibra o peso é dada por:
Onde:
-
é a carga elétrica ( ) -
é o campo elétrico que queremos encontrar
Como as forças estão equilibradas:
Isolando
:
Resposta
O módulo do campo elétrico necessário é aproximadamente
.